FB_BARSunblindActuatorEx

FB_BARSunblindActuatorEx 1:

Dieser Baustein dient zur Positionierung einer Lamellen-Jalousie über zwei Ausgänge: hoch- und herunterfahren. Über das Positioniertelegramm stSunblind kann die Jalousie auf eine beliebige (Höhen-) Position und einen Lamellenwinkel gefahren werden. Darüber hinaus beinhaltet das Positioniertelegramm stSunblind auch Handbefehle, mit denen die Jalousie individuell auf bestimmte Stellungen bewegt werden kann. Diese Handbefehle werden von dem Baustein FB_BARSunblindSwitch angesteuert.

Im Gegensatz zum Baustein FB_BARSunblindActuator erlaubt dieser die Eingabe längerer Verfahrzeiten, da diese hier im nicht im UINT, sondern UDINT-Format dargestellt sind (udiTotalTimeUp/udiTotalTimeDown).

Struktur des Jalousie-Positioniertelegramms stSunblind.

TYPE ST_BARSunblind:
STRUCT
     uiPosition      : UINT;
     iAngle          : INT;
     bManUp          : BOOL;
     bManDown        : BOOL;
     bManualMode     : BOOL;
     bActive         : BOOL;
END_STRUCT
END_TYPE

Die aktuelle Höhenposition und der Lamellenwinkel werden dabei nicht durch einen zusätzlichen Encoder eingelesen, sondern intern durch die Laufzeit der Jalousie ermittelt. Der Berechnung liegt folgendes Fahrprofil zugrunde (von der höchsten und niedrigsten Position der Jalousie aus betrachtet):

Fahrprofil abwärts:

FB_BARSunblindActuatorEx 2:

Nähere Erläuterung zu den Begriffen "Umkehrlose" und "Umschwenken", hier in der Abwärtsbewegung:

Die Jalousie beschreibt ihre Abwärtsbewegung normalerweise mit dem Lamellentiefpunkt nach außen gerichtet, wie in Bild 3.
Befindet sich die Jalousie in einer Ausgangsstellung mit dem Tiefpunkt nach innen (d.h. nach Abschluss einer Aufwärtsbewegung), so vergeht bei einer erneuten Abwärtsfahrt eine gewisse Zeit bis die Lamellen vom "Tiefpunkt innen" bis zu "Tiefpunkt außen" zu schwenken beginnen. Während dieser Zeit ändert sich der Lamellenwinkel nicht, die Jalousie fährt nur herunter (Bild1 und Bild2). Diese Zeit ist ein wichtiger Parameter zur Bewegungsberechnung und wird am Baustein unter uiBacklashTimeDown in ms eingetragen. Da an einem x-beliebigen Punkt nach einer beliebig langen Jalousiebewegung nicht bekannt ist, ob schon etwas von der Umkehrlosen ausgefahren wurde, kann die Umkehrlose der Abwärtsbewegung bzw. deren Ausfahrzeit am Sichersten gemessen werden, wenn die Jalousie zunächst ganz nach oben gefahren wurde. Ein weiterer wichtiger Parameter ist die Zeitspanne des darauf folgenden Umschwenkens der Lamellen von "Tiefpunkt innen" bis zu "Tiefpunkt außen". Diese Zeit ist als uiTurningTimeDown in ms am Baustein einzutragen.

Fahrprofil aufwärts:

FB_BARSunblindActuatorEx 3:

Nähere Erläuterung zu den Begriffen "Umkehrlose" und "Umschwenken", hier in der Aufwärtsbewegung:

Dieser Sachverhalt ist analog zur oben beschriebenen Abwärtsbewegung: Die Jalousie beschreibt ihre Aufwärtsbewegung normalerweise mit dem Lamellentiefpunkt nach innen gerichtet, wie in Bild 3.
Befindet sich die Jalousie in einer Ausgangsstellung mit dem Tiefpunkt nach außen (d.h. nach Abschluss einer Abwärtsbewegung), so vergeht bei einer erneuten Aufwärtsfahrt eine gewisse Zeit bis die Lamellen vom "Tiefpunkt außen" bis zu "Tiefpunkt innen" zu schwenken beginnen. Während dieser Zeit ändert sich der Lamellenwinkel nicht, die Jalousie fährt nur herauf (Bild1 und Bild2). Auch diese Zeit ist ein wichtiger Parameter zur Bewegungsberechnung und wird am Baustein unter uiBacklashTimeUp in ms eingetragen. Da an einem x-beliebigen Punkt nach einer beliebig langen Jalousiebewegung nicht bekannt ist, ob schon etwas von der Umkehrlosen ausgefahren wurde, kann die Umkehrlose der Aufwärtsbewegung bzw. deren Ausfahrzeit am Sichersten gemessen werden, wenn die Jalousie zunächst ganz nach unten gefahren wurde. Ein weiterer wichtiger Parameter ist die Zeitspanne des darauffolgenden Umschwenkens der Lamellen von "Tiefpunkt außen" bis zu "Tiefpunkt innen". Diese Zeit ist als uiTurningTimeUp in ms am Baustein einzutragen.

Parametrierung

Zur Berechnung der (Höhen-)Position und des Lamellenwinkels sind nun jeweils für die Auf- und Abwärtsbewegung folgende Zeiten zu ermitteln:

Des Weiteren sind zur Berechnung erforderlich:

Der Lamellenwinkel λ ist dabei durch eine gedachte Gerade durch die Endpunkte der Lamelle zur Horizontalen definiert.

FB_BARSunblindActuatorEx 4:

Funktionsweise

Der Baustein steuert die Jalousie grundsätzlich über die Informationen, aus dem Positioniertelegramm stSunblind. Ist der Automatikmodus aktiv (bManualMode=FALSE), so wird immer die aktuelle Position und Lamellenwinkel angefahren, wobei Änderungen sofort berücksichtigt werden. Die Positionierung auf die Höhe hat dabei Vorrang: Es wird zunächst die eingegebene Höhe und danach der Lamellenwinkel angefahren. Aus Gründen der Einfachheit bleibt dabei der Positionsfehler durch das Winkel-Verfahren unberücksichtigt. Im Handbetrieb (bManualMode=TRUE) steuern die Befehle bManUp und bManDown die Jalousie.

Referenzieren

Ein sicheres Referenzieren ist gegeben, wenn die Jalousie länger als ihre komplette Hochlaufzeit nach oben hin angesteuert wird. Die Position ist dann auf jeden Fall "0" und der Lamellenwinkel auf seinem Maximum. Da eine Jalousiepositionierung ohne Encoder naturgemäß immer fehlerbehaftet ist, ist es wichtig möglichst oft automatisch zu referenzieren: jedes mal, wenn die Position "0" angefahren werden soll (der Winkel spielt dabei keine Rolle) fährt die Jalousie zunächst ganz normal mit kontinuierlicher Positionsberechnung nach oben. Erreicht sie den errechneten Positionswert 0%, so wird der Ausgang bBlindUp noch einmal für die weiterhin gehalten und zwar noch einmal für die komplette Hochlaufzeit + 5s.
Aus Gründen der Flexibilität gibt es nun zwei Möglichkeiten, den Referenziervorgang zu unterbrechen: Bis zum Erreichen der errechneten 0%-Position wird eine Positionsänderung immer noch angenommen und ausgeführt, nach Erreichen dieser 0%-Position kann die Jalousie noch mit dem Handbefehl "herunterfahren" anders bewegt werden. Diese beiden sinnvollen Einschränkungen machen es nötig, dass der Nutzer selbst dafür Sorge trägt, die Jalousie so oft wie möglich sicher referenzieren zu lassen.

VAR_INPUT

eDataSecurityType  : E_HVACDataSecurityType;
bEnable            : BOOL;
stSunblind         : ST_BARSunblind;

eDataSecurityType:Wenn eDataSecurityType:= eHVACDataSecurityType_Persistent ist, werden die persistenten VAR_IN_OUT-Variablen des Funktionsbausteins bei einer Wertänderung im Flash des Rechners abgelegt. Dafür ist es zwingend erforderlich den Funktionsbaustein FB_HVACPersistentDataHandling einmalig im Hauptprogramm, das zyklisch aufgerufen wird, zu instanziieren. Ansonsten wird der instanziierte FB intern nicht freigegeben.

Eine Wertänderung kann vom Gebäudeleitsystem, einem lokalen Bediengerät oder von einem Schreibzugriff von TwinCAT aus erfolgen. Beim Neustart des Rechners werden die gesicherten Daten automatisch vom Flash in den RAM zurück gelesen.

Anwendungsbeispiel: example_persistent.zip

Bei eDataSecurityType:= eHVACDataSecurityType_Idle werden die persistent deklarierten Variablen nicht spannungsausfallsicher gespeichert.

Hinweis

Eine sich zyklisch ändernde Variable darf niemals mit der IN_OUT-Variablen eines Funktionsbausteins verbunden werden, wenn eDataSecurityType:= eHVACDataSecurityType_Persistent ist. Es würde zu einem frühzeitigen Verschleiß des Flashspeichers führen.

bEnable: Freigabeeingang für den Baustein. Solange dieser Eingang auf TRUE steht, nimmt der Aktorbaustein Befehle entgegen und arbeitet, wie oben beschrieben. Ein FALSE-Signal an diesen Eingang setzt die Steuerausgänge bBlindUp und bBlindDown zurück und der Funktionsbaustein verharrt in einem Ruhezustand.

stSunblind: Positioniertelegramm, siehe ST_BARSunblind.

VAR_OUTPUT

bBlindUp       : BOOL;
bBlindDown     : BOOL;
uiActPosition  : UINT;
uiActAngle     : UINT;
bReferencing   : BOOL;
bBusy          : BOOL;
bError         : BOOL;
udiErrorId     : UDINT;

bBlindUp: Steuerausgang Jalousie hoch.

bBlindDown: Steuerausgang Jalousie herunter.

uiActPosition: Aktuelle Position in Prozent.

uiActAngle: Aktueller Lamellenwinkel in Grad.

bReferencing: Die Jalousie befindet sich in der Referenzierung, d.h. für die die komplette Hochlaufzeit + 5s wird der Ausgang bBlindUp gesetzt. Nur ein Handbefehl "herunter" kann die Jalousie in Gegenrichtung bewegen und diesen Modus beenden.

bBusy: Ein Positionier- oder Referenziervorgang findet statt.

bError: Dieser Ausgang wird auf TRUE geschaltet, wenn die eingetragenen Parameter fehlerhaft sind.

udiErrorId: Enthält den Fehlercode, sollten die eingetragenen Werte fehlerhaft sein. Siehe Fehlercodes.

VAR_IN_OUT

Damit die eingetragenen Parameter über einen Steuerungsausfall hinweg erhalten bleiben ist es erforderlich, sie als In-Out-Variablen zu deklarieren. Im Programm wird ihnen dann eine Referenz-Variable zugewiesen. Jede Änderung des Wertes dieser Referenz-Variablen wird im Funktionsbaustein persistent gespeichert und nach einem Steuerungsausfall und -wiederanlauf zurück in die Referenz-Variable geschrieben. Wären die Parameter nur als Eingangsvariablen deklariert, so könnten sie eine Referenzvariable nicht beschreiben.
Anwendungsbeispiel: example_persistent.zip.

uiBacklashTimeUp   : UINT;
uiBacklashTimeDown : UINT;
uiTurningTimeUp    : UINT;
uiTurningTimeDown  : UINT;
udiTotalTimeUp     : UDINT;
udiTotalTimeDown   : UDINT;
uiBlindHeight      : UINT;
iAngleLimitUp      : INT;
iAngleLimitDown    : INT;

uiBacklashTimeUp: Zeit zum Ausfahren der Umkehrlose in obere Richtung in ms.

uiBacklashTimeDown: Zeit zum Ausfahren der Umkehrlose in untere Richtung in ms.

uiTurningTimeUp: Zeit zum Umschwenken der Lamellen in obere Richtung in ms.

uiTurningTimeDown: Zeit zum Umschwenken der Lamellen in untere Richtung in ms.

udiTotalTimeUp: Komplette Hochfahrzeit in ms.

udiTotalTimeDown: Komplette Zeit zum Herunterfahren in ms.

uiBlindHeight: Jalousiehöhe in mm.

iAngleLimitUp: Höchste Stellung der Lamellen in Grad.

Diese Stellung ist erreicht, wenn die Jalousie ganz hochgefahren ist.

Der Lamellenwinkel λ, so wie er einleitend definiert ist, ist dann typischerweise größer Null.

FB_BARSunblindActuatorEx 5:

iAngleLimitDown: Niedrigste Stellung der Lamellen in Grad.

Diese Stellung ist erreicht, wenn die Jalousie ganz heruntergefahren ist.

Der Lamellenwinkel λ, so wie er einleitend definiert ist, ist dann typischerweise kleiner Null.

FB_BARSunblindActuatorEx 6:

Voraussetzungen

Entwicklungsumgebung

erforderliche Bibliothek

Erforderliche Function

TwinCAT 3.1 ab Build 4022.16

Tc2_HVAC V3.3.1.0

TF8000 | TC3 HVAC V1.0.0.0